[发明专利]一种高耐磨性的WC-Co基合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高耐磨性的WC‑Co基合金的制备方法，包括如下步骤：S1、将粗颗粒碳化钨、超细钨粉、超细钴粉、碳化钽、石蜡和硬脂酸进行球磨湿混得到料浆；S2、将步骤S1所得料浆过滤后烘干，得到干料后进行造粒、压制得到素坯；S3、将步骤S2所得素坯进行烧结，烧结包括四个阶段，依次为脱蜡、真空烧结、低压烧结和冷却，最后得到WC‑Co基合金；本发明所提供的高耐磨性的WC‑Co基合金的制备方法，通过对合金的原料配方进行复配，结合特定的烧结工艺，在合金的Co相中实现了纳米颗粒状的脱碳相析出，从而使得合金在不显著降低抗弯强度的情况下，耐磨性得到了明显的增强，所制成的工具/零件使用寿命明显提高。

技术领域

本发明涉及硬质合金耐磨材料技术领域，具体而言，涉及一种高耐磨性的WC-Co基合金及其制备方法。

背景技术

WC-Co硬质合金因具有高强度、高硬度等特性被制作成各种工具广泛应用于机械加工、矿山开采、路面铣刨、模具加工等领域。最初的硬质合金以WC为硬质相，Co为粘结相，基本为纯WC-Co合金。通常钴含量高的合金韧性好，但耐磨性较差。

目前，常用的改善WC-Co硬质合金的耐磨性的方法有构建非均匀结构、构建功能梯度结构、添加硬质颗粒、析出脱碳相等。但是，构建非均匀结构存在一些问题，如果粗细颗粒混合不均匀会导致硬质合金细颗粒在粗颗粒间隙中分布不均匀，也就是起不到再分配Co粘结相的作用，反而会因为内部受力不均匀从而降低强度。而构建功能梯度结构，会在合金的心部产生大量呈树状的脱碳相(η相)，会严重降低材料的强度而影响其更广泛的使用，尽管脱碳相(η相)具有严重降低材料的强度的劣势，但其同时也能使得合金具有高硬度、耐磨性、抗腐蚀的性能。因此，如何利用好脱碳相，在保留其高硬度、耐磨性、抗腐蚀的优势的前提下，使其能够增强合金的耐磨性，从而提高合金及其工具的使用寿命，是本领域亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供了一种高耐磨性的WC-Co基合金的制备方法，能够有效地改变脱碳相的形貌，使得制备的合金在保证强度不显著降低的前提下具有良好的耐磨性。

本发明一方面提供了一种高耐磨性的WC-Co基合金的制备方法，包括如下步骤：

S1、将粗颗粒碳化钨、超细钨粉、超细钴粉、碳化钽、石蜡和硬脂酸进行球磨湿混得到料浆；

S2、将步骤S1所得料浆过滤后烘干，得到干料后进行造粒、压制得到素坯；

S3、将步骤S2所得素坯进行烧结，烧结包括四个阶段，依次为脱蜡、真空烧结、低压烧结和冷却，最后得到WC-Co基合金。

本发明另一方面提供了一种高耐磨性的WC-Co基合金，由前述制备方法制得。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明所提供的高耐磨性的WC-Co基合金的制备方法，通过对合金的原料配方进行复配，结合特定的烧结工艺，在合金的Co相中实现了纳米颗粒状的脱碳相析出，从而使得合金在不显著降低抗弯强度的情况下，耐磨性得到了明显的增强；同时，本制备方法工艺简单，易控制，相对于传统耐磨合金无附加生产工序如后期热处理等，所制得合金的耐磨性能得到显著增强，制成的工具/零件使用寿命明显提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的高耐磨性的WC-Co基合金的SEM图；

图2为本发明实施例1提供的高耐磨性的WC-Co基合金的XRD图；

图3为本发明实施例1提供的高耐磨性的WC-Co基合金的TEM图。

具体实施方式